CPUと演算・制御

コンピュータの演算と制御は、CPU（Central Processing Unit：中央処理装置）という装置が担っている。

CPUの性能は、３つの指標で表す。

クロック周波数

CPUが動く速さを表す指標である。コンピュータは、内部に発信器を持っていて、CPUはこの発信器が発生させるテンポに合わせて命令を処理する。

クロック周波数は、この発信器が1秒間に発生させる信号の回数である。クロック周波数の単位は「Hz（ヘルツ）」である。１秒間に１回の信号を発生させることを１Hzという。

例えば、３GHz（ギガヘルツ）なら「３×10億＝30億回/秒」となる。ギガは10億という意味である。

コンピュータでは、CPUの処理を「クロック」で表す。「クロック」は、発信器がテンポを刻むことである。発信器が1回分のテンポを刻むことを１クロックという。

より多くの処理を、より速く実行するには、より速いテンポに対応できるCPUが必要となる。

（クロック周波数）

↑１秒間に４つのクロックがあるので、クロック周波数は４Hz

コアとは、CPU内にある「演算処理を行う装置」である。数年前までは、１つのCPUに１つのコアであった。現在は、１つのCPUに複数のコアが搭載されていることがほとんどである。

このようなCPUを「マルチコアプロセッサ」という。

２つのコアを持つプロセッサを「デュアルコアプロセッサ」といい、４つのコアを持つプロセッサを「クワッドコアプロセッサ」という。

「マルチコアプロセッサ」では、それぞれのコアが別々の処理を実行できるため、多くのコアが搭載されているCPUの方が性能が高い。

レジスタとは、CPU内にある、「データを一時的に記憶する装置」である。

コンピュータは、主に主記憶装置（メモリ）にデータを保存するが、CPUの内部にもデータを保存する場所としてレジスタが用意されている。

レジスタのデータサイズは主に「32ビット」と「64ビット」の2種類である。

32ビットのデータサイズのレジスタを持つCPUを「32ビットCPU]といい、64ビットのデータサイズのレジスタを持つCPUを「64ビットCPU]という。

64ビットCPUの方が一度に読み込むことができるデータが大きいので、より高速に処理できる。